[發明專利]一種超薄防火水性涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710509731.2
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107254204B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 鄭善
• 申請（專利權）人: 鄭善
• 主分類號: C09D1/04
• 分類號: C09D1/04;C09D1/00;C09D5/18
• 代理公司: 天津市尚文知識產權代理有限公司 12222
• 代理人: 張東浩

本發明屬于水性涂料領域，具體涉及一種超薄防火水性涂料及其制備方法。該防火水性涂料在制備時加入組分A和組分B，組分A中包括氣凝膠前驅體和無級粉體等，組分B作為結合劑。本發明以氣凝膠前驅體為核心原材料，制備水性防火涂料，由于氣凝膠材料具備納米三維結構，可有效延長固體熱傳導路徑、抑制氣體對流傳熱、減少熱輻射的特點，將其做成氣凝膠防火涂料，具備傳統材料不可比擬的隔熱性能；本發明中防火水性涂料涂布在鋼材上干燥后，具有較高的機械強度，實現了防火A1級別，另外，還具有較好的防水和低成本優勢，為建筑、環保以及工業節能提供了一種新型材料。

技術領域

本發明屬于水性涂料領域，具體涉及一種超薄防火水性涂料及其制備方法。

背景技術

鋼材不具備可燃性，但是鋼材的導熱系數大，常溫導熱系數達58.2W/m·K。遇火或遇熱溫度達到500℃左右時，鋼材的彈性模量、屈服強度和極限強度將顯著降低，應變急劇增大，致使其迅速扭曲變形，導致鋼結構部分或全部塌陷破壞。實驗表明，鋼材具有耐熱而不耐高溫的特性，并隨著溫度的升高，鋼材的強度會逐漸降低。如在火災的作用下，鋼結構構件溫度達到350℃、500℃、600℃時，強度分別下降1/3、1/2和2/3。當溫度一旦達到500℃以上，鋼結構構件就會發生軟化而導致建筑瞬時崩潰倒塌。而涂覆在鋼結構表面的膨脹型防火涂料能夠延長火災中鋼結構建筑的支撐時間，為人們贏得撤離火災現場的時間。

鋼結構防火涂料發展到現在，可用不同的方法來對其分類：從所用的分散體系進行分類，可分為水溶型和溶劑型；從防火形式進行分類，可分為膨脹型和非膨脹型；在應用范圍上，進行分類分室外型和室內型；從厚度來分類，分為厚涂型、薄涂型和超薄型。目前常用的品種中厚涂型和薄涂型涂料大多是水溶型的，超薄型有水溶型和溶劑型兩類。薄涂型和超薄型基本上都是膨脹型，厚涂型是非膨脹型的。

近年來，隨著人們環保意識的不斷增強，水性防火涂料受到了越來越多的關注。水性防火涂料以水做溶劑，因此價格較油性防火涂料低并且降低了對大氣的污染；水性涂料僅采用少量或者不采用有機溶劑，改善了作業環境，同時，在降低污染、節省資源方面的效果也比較顯著；水性涂料涂層附著力強，對材質表面的適應性也比較好；水性涂料施工涂裝工具可用水清洗，從而減少清洗溶劑的消耗；水性防火涂料的展平性好，在內腔、焊縫、棱角、棱邊等部位都能進行施工，具有很好的防護性。

水性防火涂料阻燃原理如下：(1)本身具有難燃性或不燃性。涂層遇火受熱后，可以通過熔融、膨脹等物理變化以及聚合物等組分的分解和炭化等化學作用吸收大量熱量，抵消一部分作用于物體的熱，從而延緩基材的受熱升溫過程；(2)遇火受熱分解出不可燃的惰性氣體，沖淡被保護基材受熱分解出的易燃氣體和空氣中的氧氣，抑制燃燒；(3)遇熱釋放活性自由基。該活性自由基與有機自由基結合后能減緩或終止燃燒連鎖反應；(4)遇熱膨脹，形成隔熱隔氧的膨脹炭層，封閉基材，從而阻止基材著火燃燒。

專利CN102675992B介紹了一種以苯丙乳液，聚磷酸銨，季戊四醇，三聚氰胺，鈦白

粉，氫氧化鋁，硼酸鋅，氯化石蠟，防腐殺菌劑，分散劑，成膜助劑，纖維素醚，羥基硅油和水制備的膨脹型水性飾面防火涂料。在水中浸泡72小時，不開裂、不起泡、不脫落，耐火時間為40min。但是該防火涂料耐火時間較短，原因是火災中產生的膨脹炭缺乏強度和耐久性。

另外，現有市場中的防火涂料在實際應用中，涂層厚度一般要20mm，涂層過厚會導致裝飾性差和施工不方便的問題。

因此，如何制備涂層輕薄且耐火時間長的防火涂料是目前需要解決的技術問題。

發明內容